[工学]建筑给水排水 第03章

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1、建筑设备（水）杜茂安杜茂安第三章建筑给水第三章建筑给水第一节 建筑给水系统组成及给水方式第一节 建筑给水系统组成及给水方式 一、给水系统类别及要求一、给水系统类别及要求 1. 生活给水系统生活给水系统?特点：?分类： 1）生活饮用水系统 2）杂用水系统1)用水不均匀 2)水质应达生活饮用水卫生标准2. 生产给水系统生产给水系统 ?特点： 用水量均匀 水质要求差异大 3. 消防给水系统消防给水系统 ?特点：用水量大； 对水质无特殊要求； 压力要求高。 ?分类：1）消火拴给水系统 2）自动喷水灭火系统 4. 中水给水系统中水给水系统 ?特点：只用于建筑内冲厕、清扫用水 水质优于污水，低于饮用水二、

2、给水系统组成二、给水系统组成1. 进户管进户管 室外给水管网与室内给水管网之间的联络管。 2. 水表节点水表节点 水表节点是指引入管上装设的水表及其前后 设置的闸门、泄水装置的总称。3. 给水管道：给水管道： 干管、立管、支管 4. 给水附件给水附件 ?配水附件各式龙头 ?调节附件截止阀、闸板阀、蝶阀、止回阀 截止阀：水流单向流动；管径不大于75mm；需要调 节流量、水压；需要经常启闭的管段上。 闸板阀、蝶阀：水流需双向流动；管径大于50mm。 空间小的部位宜采用蝶阀。 止回阀：阻止管道中水的反向流动。 旋启式止回阀设置在水平、垂直管道，阀前水 压小时采用，启闭迅速易引起水锤 ，不宜在压力大的

3、管 道上采用。 升降式止回阀靠上下游压差值使阀盘启动，水 流阻力大，宜用于小管经的水平管道上。5. 加压设备加压设备 室外给水管网的水压或流量经常或间断不足，不能 满足室内或建筑小区内给水要求时，应设加压和流量 调节装置，如贮水箱、水泵装置、气压给水装置。6. 消防设备消防设备 根据建筑防火规范要求设置消防给水时，一般设消 火栓消防设备。有特殊要求时，需另设自动喷水灭火 或水幕灭火设备等三、建筑给水所需压力三、建筑给水所需压力 1.流出水头流出水头 各种配水龙头或用水设备为获得规定的出水量(额 定流量)而必须的最小压力(H4) 2. 所需压力所需压力 H = H1 + H2 +H3 + H4

4、其中：H建筑内给水系统所需总水压，kPa； H1克服引入管起点至最不利配水点位置 高度所需要的静水压， kPa； H2计算管路的水头损失，kPa； H3水表的水头损失，kPa； H4最不利配水点所需流出水头，kPa。 建筑内给水系统所需压力估算： 层数(n) 12345需水压(kPa)1001201602002401.简单给水方式简单给水方式?适用条件：室外给水管 网的水量、水压任何时 间内 都能满足建筑用水 量。 ?特点：不需任何设备， 投资省、维护管理简 单。四、给水方式四、给水方式2.单设水箱的方式单设水箱的方式? 适用：室外管网水压周期性不足，一天内大部分时间能满 足需要，仅在用水高峰

5、时，由于水量的增加，而使市政管 网压力降低，不能保证建筑上层的用水时。 ?特点：节能 无需设管理人员 减轻市政管网高峰 负荷(众多屋顶水箱，总容量很大，起到调节作用) 水 箱水质易污染。3.单设水泵的方式单设水泵的方式变频调速供水变频调速供水原理原理：通过改变电机定子的 供电频率来改变电机的转 速，从而使水泵的转速发 生变化。 优点优点：高效节能设备占 地面积小，不设高位水 箱，减少了结构负荷，节 省水箱占地面积，避免了 水质的二次污染。4.水箱、水泵联合的方式水箱、水泵联合的方式? 适用：室外管网压力低于 或经常不足，且室内用水 又不很均匀建筑。 ?特点：水泵及时向水箱充 水，使水箱容积减小

6、，又 由于水箱的调节作用，使 水泵工作状态稳定，可以 使其在高效率下工作，同 时水箱的调节，可以延时 供水，供水压力稳定，可 以在水箱上设置液体继电 器，使水泵启闭自动化。5. 分区方式分区方式? 适用条件：多层建筑中， 室外给水管网能提供一定 的水压，满足建筑下几层 用水要求，且下几层用水 量较大。 ? 方式：分区串联给水方 式、分区并联给水方式、 分区减压阀减压的给水方 式五、管路图式五、管路图式1.上行下给式上行下给式 ?特点：水平干管敷设在顶层天花板下或吊顶内；在无冰 冻区，设于平屋顶上，自上向下给水。 ?适用条件：对采用下行布置有困难或设有屋顶水箱供水 时。 2.下行上给式下行上给式

7、?特点：水平干管敷设在建筑物底层，如地下室的天花板 下，专设的地沟内，或直接埋设，自下向上供水。 ?适用条件：利用室外给水管网水压直接供水的建筑物。 3. 中分式中分式?特点：水平干管敷设于设有中间技术曾内，向上、向下 供水。这种方式有利于管道安装。第二节 管道布置第二节 管道布置 一、进户管布置一、进户管布置 （1）进户管（1）进户管 用水点分布不均匀宜从建筑物用水量最大处和不允许断 水处引入。 用水点分布均匀从建筑中间引入。 条数：一般1条，当不允许断水或消火拴个数大 于10个时，2条；且从建筑不同侧引入，同侧 引入时，间距大于10m。（2）水表节点（2）水表节点北方承重墙内；南方水表井

8、二、室内管道布置二、室内管道布置 ?力求长度最短,尽可能呈直线走，平行于墙梁柱， 照顾美观，考虑施工检修方便。 ?干管尽量靠近大用户或不允许间断供水处。 ?不得敷设在排水间、烟道和风道内，不允许穿过 大小便槽、橱窗、壁柜、木装修。 ?避开沉降缝，如果必须穿越时，应采取相应的技 术措施。 ?车间内给水管道架空时，不得妨碍生产操作及交 通，不在设备上通过，不允许在遇水会引起爆 炸、燃烧或损坏的原料、产品、设备上面布管 道。埋地时应避开 设备基础，避免压坏或震坏。? 避开沉降缝，如果必须穿 越时，应采取相应的技术 措施。 ? 车间内给水管道架空时， 不得妨碍生产操作及交 通，不在设备上通过，不 允许

9、在遇水会引起爆炸、 燃烧或损坏的原料、产 品、设备上面布管道。埋 地时应避开 设备基础，避免压坏或震 坏。1.防腐防腐 ?钢管外防腐刷油法；防腐层。 ?铸铁管埋地外表一律刷沥青防腐明装刷樟丹及 银粉 ?内防腐输送具有腐蚀性液体时，除用耐腐蚀管 道外，也可将钢管或铸铁管内壁涂衬防腐材料。 2.防冻2.防冻 寒冷地区屋顶水箱，冬季不采暖的室内管道，设 于门厅、过道 处的管道应采取保温措施。 3.防结露防结露 防结露措施防潮绝缘层。 4.防漏4.防漏 施工中加强建设管理，严格要求施工质量三、管道防护三、管道防护第三节 用水定额和设计秒流量第三节 用水定额和设计秒流量一、用水定额一、用水定额 1.用水

10、定额用水定额 在单位时间内（或单位产品），某一用水单位（每 人、每床、每件等）所消耗的水量 2. 影响因素影响因素 ?气候 ?生活习惯不同 ?自来水价不同 ?卫生设备完善程度不同 ?季节不同3. 最大日用水量最大日用水量其中：Qd最高日生活用水量，m3/d； m设计单位数，人或床为数等； qd单位用水定额L/人d 、L/床d 、L/m2d； 4. 最大时日用水量最大时日用水量其中：Qh最大小时生活用水量，m3/h； Qd最高日生活用水量，m3/d； T每日（或最大班）使用时间，h； Kh时变化系数，为最大时用水量与平均时用水量 之比。ddQm q=dK =最高日用水量 平均日用水量d hhQQ

11、KT=4. 平均日用水量平均日用水量h p hQQK=5. 日变化系数日变化系数dK =最高日用水量 平均日用水量二、设计秒流量二、设计秒流量 1.设计秒流量设计秒流量 为满足最不利时刻的最大用水量，建筑内管网计算采用设计秒 流量，由用水的变化，卫生器具的类型，数量等确定。 2. 给水当量给水当量 以污水盆用的一般球形阀配水龙头在出流水头为2.0m时，全开 流量为0.2l/s为一个给水当量。Uo最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%） Ng 计算管段上卫生器具给水的当量总数 qo用水定额，L/人*d n 每户用水人数，人 Kb 小时变化系数 T 用水时数 h(%)36002 . 00 0=

12、TNmKqUgb3. 住宅等建筑设计秒流量住宅等建筑设计秒流量式中：4. 公企生活间等建筑设计秒流量公企生活间等建筑设计秒流量式中：qg计算管段中设计秒流量，L/s q0同一类型卫生器具的给水额定流量，L/s n0同类型卫生器具的数量 b卫生器具同时给水百分0.2gggqNkN=+量总数。计算管段的卫生器具当选用； 表系数，应按根据建筑物用途而定的、；流量，计算管段的给水设计秒ggNksLq153/3 15ggqL skN计算管段的给水设计秒流量，；、 根据建筑物用途而定的系数，应按表选用；计算管段的卫生器具当量总数。g00qq n b=第四节 管网水力计算第四节 管网水力计算一、管径一、管径

13、?流速：（1）干管、立管流速：0.81.0m/s； （2）支管流速：0.60.8m/s。 （3）消火栓系统给水管道内水流速度不宜大于 2.5m/s。 （4）自动喷水系统给水管道内水流速度不宜大于 5.0m/s。244g gqqdvdv =；二、水头损失二、水头损失(1) 沿程水头损失沿程水头损失 hl i L 式中： hl管段的沿程水头损失，kPa； L计算管段长度，m； i管道单位长度的水头损失,kPa/m。 (2) 局部和水头损失局部和水头损失22jvhg=2/jhkPavm sgm s式中：局部水头损失总和，；局部阻力系数；沿水流方向局部阻力下游的流速，；重力加速度，。?给水管道的局部水

14、头损失可按管网沿程水头损失的百分数 估算： 消火栓系统给水管网为10； 生活给水管网为2530； 生产、消防合用管网为15； 自动喷水灭火系统消防管网为20；三、计算步骤三、计算步骤（以下行上给式的给水方式说明） （1）选择计算管路选择计算管路：所选管路应为系统图中压力最大的点。 （2）划分计算管路划分计算管路：按流量变化的节点划分计算管段，对计 算管段编号，并标明各计算管段长度。 （3）计算当量总数计算当量总数：求定给计算管段卫生器具种类和数量， 算出其当量总数。 （4）计算设计秒流量计算设计秒流量：根据建筑物选定设计秒流量计算公 式，进行计算。（5）管网水力计算管网水力计算?按设计秒流量选

15、定个计算管段管径； ?求各计算管段和计算管路的水头损失； ?根据建筑内给水系统类型，选定局部水头损失百 分数，算出计算管路的局部水头损失； ?求定计算管路的总水头损失； ?根据设计秒流量选定水表，并计算水表的水头损 失； ?计算建筑内给水所需的压力H； ?其它立管、干管及各层支管、配管水力计算。第五节 给水设备与装置 一、水泵第五节 给水设备与装置 一、水泵 1.水泵类型水泵类型 ?叶片式水泵：离心泵、轴流泵、混流泵和漩涡泵 ?容积式水泵：活塞式往复泵、柱塞式往复泵和转子泵 ?其它形式的水泵：螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵 2. 水泵性能水泵性能 ?流量流量Q：水泵在单位时间内所输送的液体体积

16、，单位L/s ?扬程扬程H ：单位重量液体通过水泵后其能量的增值，kPa ?轴功率轴功率N ：水泵从原动机处所得到的全部功率，kW ?有效功率有效功率Nu: 单位时间内流过水泵的液体从水泵处得到的能量 Nu=rQh r液体的溶重，kg/m3 ?效率：水泵的有效功率与轴功率之比值效率：水泵的有效功率与轴功率之比值?转速：水泵叶轮转动的速度，转速：水泵叶轮转动的速度，n/min ?允许吸上真空高度允许吸上真空高度Hs: 水泵在标准状况下运转时，水泵允许的 最大的吸上真空高度水泵在标准状况下运转时，水泵允许的 最大的吸上真空高度,kPauN N=?性能曲线性能曲线: 离心泵以一定的转速工作时，在扬程、轴功率、效率及允许 吸上真空高度等于流量的关系曲线。3. 吸水方式及扬程吸水方式及扬程 ? 吸水方式吸水方式 （1）直